Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 7: Chủ đề 1

Nội dung kiến thức trong chủ đề này gồm có: Đường đi của tia sáng qua lăng kính, công thức của lăng kính, góc lệch cực tiểu, điều kiện để có tia ló ra cạnh bên, ứng dụng của lăng kính. Mời các em cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 7: Chủ đề 1 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 1. LĂNG KÍNHI. KIẾN THỨC. 1. Đường đi của tia sáng qua lăng kính:- Tia sáng ló JR qua lăng kính bị lệch về phía đáy của lăng kính so với phương của tiasáng tới. 2. Công thức của lăng kính:- Tại I: sini = n.sinr.- Tại J: sini’ = n.sinr’.- Góc chiết quang của lăng kính: A = r + r’.- Góc lệch của tia sáng qua lăng kính: D = i + i’ – A.* Trường hợp nếu các góc là nhỏ ta có các công thức gần đúng: i = n.r i’ = n.r’. A = r + r’. D = (n – 1).A 3. Góc lệch cực tiểu:Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì đường đi của tia sáng đối xứng qua mặt phângiác của góc chiết quang của lăng kính. Ta có: i = i’ = im(góc tới ứng với độ lệch cực tiểu) r = r’ = A/2. Dm = 2.im – A. hay im = (Dm + A)/2. sin(Dm + A)/2 = n.sinA/2. 4. Điều kiện để có tia ló ra cạnh bên:- Áp dụng tính góc giới hạn phản xạ toàn phần tại mặt bên của lăng kính: sin(igh) = n2/n1với n1 là chiết suất của lăng kính, n2 là chiết suất của môi trường đặt lăng kính- Điều kiện để có tia ló:+ Đối với góc chiết quang A: A ≤ 2.igh.+ Đối với góc tới i: i ≥ i0 với sini0 = n.sin(A – igh).- Chú ý: góc i0 có thể âm, dương hoặc bằng 0.- Quy ước: i0 > 0 khi tia sáng ở dưới pháp tuyến tại điểm tới I. i0 < 0 khi tia sáng ở trên pháp tuyến tại điểm tới I. 5. Ứng dụng:- Lăng kính phản xạ toàn phần có tác dụng như gương phẳng nên dùng làm kính tiềm vọng ởcác tầu ngầm.- Trong ống nhòm, người ta dùng 2 lăng kính phản xạ toàn phần để làm đổi chiều ảnh. 1 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com*BÀI TẬP VẬN DỤNG:Bài 1: Lăng kính có góc chiết quang A = 300, chiết suất n = 1,6. Chiếu vào mặt bên của lăngkính một tia sáng có góc tới i = 400. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính. ĐS: D = 2307’.Bài 2: Một lăng kính có góc chiết quang A. Chiếu tia sáng SI đến vuông góc với mặt bên củalăng kính. Biết góc lệch của tia ló và tia tới là D = 150. Cho chiết suất của lăng kính là n = 4/3.Tính góc chiết quang A? ĐS: A = 3509’.Bài 3: Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều ABC. Một tia sáng đến mặt AB trongtiết diện ABC với góc tới 300 thì tia ló ra khỏi không khí rà sát mặt AC của lăng kính. Tínhchiết suất của chất làm lăng kính. ĐS: n = 1,527. 0Bài 4: Lăng kính có góc chiết quang A = 60 , chiết suất n = 1,41 ≈ 2 đặt trong không khí.Chiếu tia sáng SI tới mặt bên với góc tới i = 450. a) Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính. b) Nếu ta tăng hoặc giảm góc tới 100 thì góc lệch tăng hay giảm. ĐS: a) D = 300, b) D tăng.Bài 5: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A, chiết suất n = 1,5. Chiếu tia sáng qua lăngkính để có góc lệch cực tiểu bằng góc chiết quang A. Tính góc B của lăng kính biết tiết diệnthẳng là tam giác cân tại A. ĐS: B = 48036’.Bài 6: Chiếu một tia sáng SI đến vuông góc với màn E tại I. Trên đường đi của tia sáng, ngườita đặt đỉnh I của một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 50, chiết suất n = 1,5 sao cho SIvuông góc với mặt phân giác của góc chiết quang I, tia sáng ló đến màn E tại điểm J. Tính IJ,biết rằng màn E đặt cách đỉnh I của lăng kính một khoảng 1m. ĐS: IJ = 4,36cm 0Bài 7: Một lăng kính có góc chiết quang A = 30 , chiết suất n = 1,5. Chiếu một tia sáng tới mặtlăng kính dưới góc tới i. Tính i để tia sáng ló ra khỏi lăng kính. ĐS: -18010’≤ i ≤ 900.Bài 8: Lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A, chiết suất n = = 1,41 ≈ 2 . Chiếu một tia sángSI đến lăng kính tại I với góc tới i. Tính i để: a) Tia sáng SI có góc lệch cực tiểu. b) Không có tia ló. ĐS: a) i = 450. b) i ≤ 21028’. III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP:Câu 1. Chiếu một chùm tia sáng đỏ hẹp coi như một tia sáng vào mặt bên của một lăng kính cótiết diện thẳng là tam giác cân ABC có góc chiết quang A = 80 theo phương vuông góc với mặtphẳng phân giác của góc chiết quang tại một điểm tới rất gần A. Biết chiết suất của lăng kín ...